2024年9月，中國石油集團測井有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“中油測井”）發(fā)布了新一代“先鋒”超高溫超高壓射孔器系列，最大耐溫突破260℃/72h，相當于在25%的巖漿溫度中保持3天不失效，最高耐壓突破245Mpa，相當于兩個(gè)馬里亞納海溝最深處海底的靜水壓力。據了解，這兩項關(guān)鍵指標超越了國際頂尖油服公司的同類(lèi)產(chǎn)品，實(shí)現了真正意義上的“遙遙領(lǐng)先”。
特別值得一提的是，隨著(zhù)我國油氣勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入，超深層油氣勘探開(kāi)發(fā)已全面跨入8000m時(shí)代，并向萬(wàn)米特深層進(jìn)軍，射孔施工面臨超深、超高溫、超高壓等極端環(huán)境挑戰。
鑒于此，本次發(fā)布新一代“先鋒”超高溫超高壓射孔器，其意義不只是打破了國外技術(shù)壟斷，更重要的是萬(wàn)米深地井射孔有了量身定制的“黑科技”。
目前，中油測井“先鋒”超高溫超高壓射孔器憑借其無(wú)懼井底“水深火熱”的優(yōu)異性能，已通過(guò)國內唯一射孔器材檢查中心權威認證以及現場(chǎng)先導性試驗，取得了階段性突破，成為了釋放超深層油氣的技術(shù)利器。
01
“無(wú)懼水深火熱”的黑科技
射孔被譽(yù)為油氣勘探開(kāi)發(fā)的“臨門(mén)一腳”，其原理是通過(guò)多種傳輸方式，將射孔器精確對準油氣井目的層位，利用射孔彈爆炸產(chǎn)生的高能金屬射流，依次穿透套管、水泥環(huán)并進(jìn)入地層，建立起油氣層與井筒之間儲層改造和油氣產(chǎn)出的高效通道。
可以說(shuō)，油氣井產(chǎn)量很大程度上取決于射孔質(zhì)量的好壞，尤其是開(kāi)發(fā)成本更高的陸上超深層、海上超深水等油氣資源時(shí)，需要溫壓指標更高、穿孔性能更優(yōu)、安全可靠的系列化成套化超高溫超高壓射孔器。
圍繞超深層油氣這一射孔需求，中油測井此次發(fā)布的新一代“先鋒”超高溫超高壓射孔器，集成了高強度高韌性射孔槍、超高溫超深穿透射孔彈、超高溫起爆傳爆火工系統三大部分，具有耐溫耐壓指標高、高溫穿孔性能優(yōu)、火工品安全冗余、長(cháng)跨度傳爆可靠等特點(diǎn)。
為提升射孔器材耐溫耐壓指標，中油測井聯(lián)合研制了添加稀土元素的高強度高韌性管材，設計了“O型全氟橡膠密封圈+高分子塑料擋圈”結構，在抵御井筒高溫高壓環(huán)境的同時(shí)，又兼具優(yōu)良的抗酸堿能力。
同時(shí)，為改善高溫穿孔性能下降問(wèn)題，藥型罩采用了納米金屬粉末材料特殊結構，實(shí)現了超長(cháng)金屬射流。
按國家試驗標準測試，新一代“先鋒”超高溫超深穿透射孔彈最大穿深達829mm，最大孔徑10.6mm，分別是國家標準規定值的1.57倍和1.51倍。
當然，中油測井在追求射孔耐溫耐壓和穿孔性能的同時(shí)，并未忽視石油行業(yè)尤為重視的安全性和可靠性。
為提高火工品安全冗余，中油測井對火工品采用了鈍化處理，降低了炸藥撞擊集摩擦感度50%以上，避免了火工品在運輸、裝配、使用過(guò)程中可能出現誤起爆情況。
為確?；鸸て菲鸨瑐鞅€定可靠，中油測井攻關(guān)形成了多段增強起爆傳爆、自動(dòng)補償隧道傳爆等關(guān)鍵核心技術(shù)，提高了火工品間傳爆性能，從而實(shí)現2000m跨度射孔段、數萬(wàn)發(fā)射孔彈同時(shí)可靠起爆傳爆。
正是經(jīng)過(guò)精心打磨與技術(shù)創(chuàng )新，中油測井發(fā)布的新一代“先鋒”超高溫超高壓射孔器，作為高溫高壓射孔技術(shù)的集大成之作，最大耐溫突破260℃/72h，最高耐壓突破了245MPa，最大作業(yè)深度突破12000m，能夠滿(mǎn)足目前國內外絕大多數高溫高壓井及超深井的施工需求。
02
敲開(kāi)深地油氣的大門(mén)
如果說(shuō)超高溫超高壓射孔器是打開(kāi)深層油氣大門(mén)的“金鑰匙”，那么中油測井一路走來(lái)，已經(jīng)將這把寶貴的鑰匙緊緊攥在了自己的手中。
在我國油氣勘探開(kāi)發(fā)實(shí)踐中，將埋深超過(guò)6000米和8000米的地層分別定義為深層和超深層，根據全國油氣資源動(dòng)態(tài)評價(jià)，我國深層、超深層油氣資源達671億噸油當量，占全國油氣資源總量約1/3。
可以說(shuō)，開(kāi)發(fā)深層、超深層油氣資源是保障國家能源安全，實(shí)現油氣增儲上產(chǎn)的必由之路。
遺憾的是，21世紀初期，國內深層、超深層油氣開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的高端裝備及技術(shù)被國外油服公司主導，超高溫超高壓射孔技術(shù)便是其中之一。
面對當時(shí)國外技術(shù)封鎖、國內無(wú)經(jīng)驗借鑒的困局，中油測井經(jīng)過(guò)十余載攻關(guān)研究，2015年率先定型了210℃/175MPa系列射孔器材，突破了射孔彈結構、藥型罩結構與配方等多項關(guān)鍵卡點(diǎn)難題，將射孔彈穿深指標提高了40%以上，創(chuàng )下當時(shí)世界射孔穿深紀錄。
自此開(kāi)始，中油測井“先鋒”射孔器材及配套技術(shù)，陸續進(jìn)入塔里木、西南、青海等高溫高壓深井區塊，打破了國外油服公司的射孔技術(shù)壟斷，將射孔完井施工費用降低了50%以上。
高端射孔市場(chǎng)取得重大突破的中油測井，并未放緩腳步，而是乘勝追擊。
為滿(mǎn)足國內深層油氣勘探開(kāi)發(fā)需求，中油測井陸續定型了溫壓指標更高的系列化射孔器。2022年9月，中油測井采用自主研制的89型210MPa射孔器，完成了西南油氣田L(fēng)X 1井射孔作業(yè)，井底施工壓力突破200MPa大關(guān)，創(chuàng )造國內射孔作業(yè)施工壓力最高204.6MPa紀錄。
如今，中油測井帶來(lái)再度升級的“先鋒”超高溫超高壓射孔器，已經(jīng)過(guò)多口井的現場(chǎng)試驗及驗證，儼然成為國內深層、超深層油氣開(kāi)發(fā)的“新利器”。
在西南油氣田，創(chuàng )造了亞洲射孔垂深最深8880m紀錄。在中海油WZ 11-2-C4H平臺，實(shí)現了上千米跨度、20000余發(fā)射孔彈、超半噸炸藥同時(shí)起爆。
或許，隨著(zhù)越來(lái)越多類(lèi)似“先鋒”超高溫超高壓射孔技術(shù)的不斷涌現，我們有理由期待，國內深層油氣勘探開(kāi)發(fā)將不斷前行，邁向更深、更廣的領(lǐng)域。
